基于几何营养模型的昆虫蛋白质和碳水化合物调节的研究进展

蛋白质和碳水化合物是昆虫食物中的两种基本营养物质.蛋白质是昆虫生长所需的氨基酸来源,而碳水化合物则是活动的能量来源,故两者对昆虫生长发育和繁殖均起重要作用.在自然界中,所有昆虫都会面临营养多变的环境,即作为其食物的植物和猎物会因种类、组织以及发育阶段的不同而产生蛋白质和碳水化合物等营养成分含量的变化.因此,一般情况下昆虫面对复杂的营养环境时,需要具有搜寻并获得合适的营养物质的策略,以使自身的生长发育达到一个最优的状态.几何营养模型(geometric framework model)是调查昆虫营养生理调控机制的有力工具,该模型主要考察昆虫如何协调食物中的不同营养以实现生长、发育、生殖等生命过程的平衡.在植食性昆虫中表明碳氮比和环境因子协同影响昆虫的生长发育,同时可以影响其免疫反应;在捕食性昆虫和社会性昆虫中表明昆虫可以根据自身需求严格调控碳氮营养的摄入;在模式昆虫中表明碳氮比可能在昆虫寿命与生殖方面有一定的平衡作用.本文重点介绍了几何营养模型的工作原理并系统总结了其在各类昆虫中的应用,旨在为昆虫营养生理生态学方面的研究提供新思路.